Wat zijn de gevolgen van het niet toevoegen van diodes in communicatiecircuits?

1, falen van circuitbescherming: dubbele dreiging van omgekeerde spanning en overstroomeffecten
Inductieve belastingen (zoals relaisspoelen en inductoren) en capacitieve belastingen (zoals filtercondensatoren) zijn breed aanwezig in communicatieapparatuur, die omgekeerde elektromotorische kracht of overspanningsstroom kunnen genereren tijdens schakelaarsschakeling of stroomvoorziening. Diodes kunnen dergelijke effecten effectief onderdrukken door functies zoals freewheeling en klem, terwijl het weglaten van diodes rechtstreeks tot de volgende gevolgen zal leiden:
Transistorafbraak en verkorte relais levensduur
In het relaisaandrijfcircuit, wanneer de transistor schakelt van geleiding naar afsluiting, zal een plotselinge verandering in stroom in de spoel een omgekeerde elektromotorische kracht genereren, waarvan de piekwaarde meerdere keren de voedingspanning kan bereiken. Als de freewheeling -diode niet parallel is aangesloten, wordt deze omgekeerde spanning rechtstreeks aangebracht tussen de collector -emitter (C - e) van de transistor, waardoor PN junction breakdown wordt veroorzaakt. De stroommodule van een 5G -basisstation liet bijvoorbeeld een freewheeling -diode weg, wat resulteerde in een toename van 300% in het faalpercentage van de rij -transistor na frequent relaisomschakeling, waardoor het basisstation rechtstreeks werd uitgeschakeld. Bovendien kan de omgekeerde elektromotorische kracht de oxidatie van relaiscontacten versnellen, waardoor hun levensduur van 100000 cycli naar minder dan 10000 cycli keldert.
Systeemniveau burn -out veroorzaakt door reverse stroomverbinding
Communicatieapparatuur wordt meestal aangedreven door een DC -voeding. Als de polariteit van de voeding wordt omgekeerd, stroomt de omgekeerde stroom direct door gevoelige componenten zoals operationele versterkers en ADC -chips. Door een Schottky -diode (zoals 1N5819) in serie te verbinden met de positieve pool van de voeding, kan anti -omgekeerde bescherming worden bereikt door de lage voorwaartse spanningsdaling van 0,3 V te gebruiken. Als de diode wordt weggelaten, kan de omgekeerde stroom de Power Management Chip uitbranden, waardoor het hele bord wordt geschrapt. Een datacenterschakelaar leed een verlies van meer dan 2 miljoen yuan vanwege een ontbrekende anti -omgekeerde diode in de voeding, die per ongeluk was verbonden met de voeding tijdens het onderhoud.
Geleiding en straling interferentie van piekspanning
Condensatoren in communicatiecircuits kunnen tijdens het opladen tijdelijke hoge stromen genereren. Als ze niet worden geklemd door diodes (zoals tv -diodes), kunnen overspanningsspanningen worden verzonden naar andere modules door signaallijnen of interfereren met aangrenzende circuits door ruimtelijke straling. Een satellietcommunicatieterminal heeft bijvoorbeeld een ESD -beschermdiode weggelaten, die schade veroorzaakte aan het RF -front - eindchip als gevolg van elektrostatische ontlading tijdens het weer van de onweer, met een reparatiecyclus van maximaal 3 maanden.
2, Signaalverwerking Vervorming: uitvoering van prestaties van hoge - frequentie- en modulatiecircuits
De kernfunctie van communicatiecircuits is signaaltransmissie en -verwerking en diodes spelen een sleutelrol bij het mengen, beperken en detecteren. Het weglaten van diodes zal rechtstreeks leiden tot een afname van de signaalkwaliteit en kunnen zelfs de functies voor de basiscommunicatie onmogelijk maken.
Mixer -falen en spectrumaliasing
In 5G -millimetergolfcommunicatie mengt de mixer het ontvangen 28 GHz -signaal met het lokale oscillatorsignaal (26 GHz) door de niet -lineaire kenmerken van Schottky -diodes om een ​​2GHz tussenliggende frequentiesignaal te genereren. Als de mengdiode wordt weggelaten, zal het frequentiesignaal met hoge - niet in staat zijn om te worden geconverteerd, wat resulteert in de basisbandverwerkingschip die de gegevens niet kan parseren. Tijdens het testen van een 6G -prototypesysteem, steeg het foutenpercentage van het systeem van 10 ⁻⁶ tot 10 ⁻ ² vanwege virtueel solderen van de mengdiode, wat resulteert in volledig verlies van communicatiemogelijkheden.
Gebrek aan amplitudebeperking bescherming en verzadiging van de ontvanger
The communication receiver needs to use a PIN diode limiter to limit the amplitude of strong interference signals within a safe range (such as dynamic range>40dB). Als de limiter wordt weggelaten, kunnen sterke interferentiesignalen ervoor zorgen dat de lage ruisversterker (LNA) het niet -lineaire gebied binnengaat, wat resulteert in intermodulatievervorming. Wanneer bijvoorbeeld de millimetergolfradar van een bepaalde auto geen diode beperkende bescherming heeft, neemt de detectieafstandfout toe van 0,5 meter tot 5 meter in het gezicht van sterke signalen die worden weerspiegeld door aangrenzende rijstrookjes, ernstig bedreigend de rijveiligheid.
Detectiecircuitfalen en signaalverlies
In Amplitud Modulation (AM) -communicatie wordt een detectordiode (zoals 1N4148) gebruikt om audiosignalen uit hoge - frequentiedragers te extraheren. Als de detectiediode wordt weggelaten, kan de ontvangende uiteinde het stem- of gegevenssignaal niet herstellen. Tijdens de productietests van een bepaalde walkietalkie ervoer 10% van de producten een "signaal maar geen geluid" -fout vanwege een onjuist detectiediode -model, wat resulteerde in een terugroepverlies van 500000 yuan.
3, Power Management Disorder: Efficiency Daling en Risk of Thermal Runaway
Communicatieapparatuur vereist extreem hoge vermogensefficiëntie en stabiliteit, en diodes spelen een kernrol in rectificatie, spanningsregulatie, synchrone rectificatie en andere processen. Het weglaten van diodes zal leiden tot een afname van de vermogensefficiëntie, verhoogde warmteopwekking en zelfs het risico op brand.
Plotselinge daling van de rectificatie -efficiëntie en een significante toename van het energieverbruik
Bij het schakelen van voedingen worden Schottky-diodes veel gebruikt in synchrone rectificatiecircuits vanwege hun lage voorwaartse spanningsval (0,2-0,3V) en snelle herstelkenmerken. Als in plaats daarvan gewone diodes worden gebruikt, neemt het rectificatieverlies 3-5 keer toe. Als de Schottky -diode bijvoorbeeld wordt weggelaten uit de vermogensmodule van een bepaald 5G -basisstation, zal de efficiëntie dalen van 92% tot 85% en het jaarlijkse extra stroomverbruik zal hoger zijn dan 10000 kWh, waardoor de koolstofemissies met 8 ton worden verhoogd.
Instorting van spanningsregelaarcircuit en spanningsschommelingen
Zener -diodes (zoals 1N4733A) bieden een stabiele spanningsreferentie voor communicatiecircuits door hun omgekeerde afbraakkarakteristieken. Als de diode van de spanningsregelaar wordt weggelaten, kan de fluctuatie van de voedingspanning de tolerantiebereik van de chip overschrijden (zoals ± 5%), wat leidt tot logische verwarring in digitale circuits of verslechtering van het signaal - tot - ruisverhouding in analoogcircuits. In het UPS -systeem van een datacenter, vanwege een onjuiste selectie van spanningsregelaardiodes, hebben frequente herstart van de opslagarray veroorzaakt door spanningsschommelingen het risico op gegevensverlies aanzienlijk verhoogd.
Gebrek aan synchrone rectificatie en thermische wegloper
In hoog {- frequentie schakelvoedingen kan synchrone rectificatietechnologie de rectificatieverliezen met 90% verminderen door diodes te vervangen door MOSFET's. Maar als de Schottky -diode in het synchrone rectificatiecircuit als een back -up wordt weggelaten, zodra de MOSFET -driver faalt, wordt de voeding opwarmt en opbrandt vanwege de hoge spanningsval van de diode. In de power -test van een bepaald communicatie -basisstation, vanwege het weglaten van de back -updiode, begon de stroommodule binnen 10 seconden na de MOSFET -fout te roken en in brand te worden gevallen.
4, Case en gegevensondersteuning van de industrie: de kosten voor het weglaten van diodes
5G Basisstation Power Module Storing
Een bepaalde fabrikant van apparatuur liet relais freewheelingdiodes en stroom anti -omgekeerde diodes weg in het vroege 5G -ontwerp van het basisstation om de kosten te verlagen. Het resultaat is:
Het foutpercentage van relaisgestuurde transistoren is gestegen met 300%;
Het hele bord brandende percentage in vermogen omgekeerde verbindingsongevallen bereikt 100%;
De jaarlijkse onderhoudskosten zijn gestegen met 20 miljoen yuan.
Satellietcommunicatie Terminal Signaalverlies
Een bepaald ruimtevaartbedrijf gebruikte geen tv -diodes voor ESD -bescherming bij het ontwerp van satellietcommunicatieterminals. In onweersbuien weer testen:
50% van de apparaten heeft RF Front - eindschade;
De reparatiecyclus wordt verlengd tot gemiddeld 2 maanden;
De vertraging van de projectlevering resulteerde in een verlies van meer dan 50 miljoen yuan.
De prestaties van millimetergolfradar voor auto's zijn afgenomen
Een bepaald autobedrijf liet de PIN -diodebegrenzer weg in het vroege ontwerp van millimetergolfradar. Testige testen van het werktuig:
De detectieafstandsfout wordt met 10 keer verhoogd in sterke interferentiescenario's;
Het valse alarmpercentage is gestegen van 0,1% tot 5%;
De terugroepkosten bedragen 120 miljoen yuan.